華盛頓大學(xué)的工程師開(kāi)發(fā)出一種機(jī)器人昆蟲(chóng)，其重量稍大于牙簽，并由激光束供電。

據(jù)該大學(xué)周二發(fā)布的消息稱，這種機(jī)器人被稱為帶有獨(dú)立襟翼的“RoboFly”，它使用了一個(gè)微小的機(jī)載電路，可將激光能量轉(zhuǎn)換為足夠的電力來(lái)操作機(jī)翼。

“在此之前，無(wú)線昆蟲(chóng)大小的飛行機(jī)器人的概念就是科幻小說(shuō)，我們將能夠在不需要電線的情況下使它們工作嗎？”“大學(xué)機(jī)械工程系助理教授Sawyer Fuller說(shuō)?！拔覀冃碌臒o(wú)線RoboFly顯示它們更接近現(xiàn)實(shí)生活?！?/p>

工程師表示，工程挑戰(zhàn)是撲翼，因?yàn)閾湟硎且粋€(gè)耗電過(guò)程，并且指揮機(jī)翼的動(dòng)力源和控制器都太大而笨重，無(wú)法坐在一個(gè)小型機(jī)器人上。

所以富勒以前的機(jī)器人昆蟲(chóng)模型有一個(gè)皮帶，通過(guò)電線從地面接收電源和控制。

現(xiàn)在，富勒的團(tuán)隊(duì)使用了一種狹窄的不可見(jiàn)激光束為他們的機(jī)器人提供動(dòng)力。他們將激光束指向一個(gè)附著在RoboFly上方的光伏電池，并將激光轉(zhuǎn)換為電力。

然而，僅靠激光不能提供足夠的電壓來(lái)移動(dòng)機(jī)翼。所以他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)電路，將光伏電池產(chǎn)生的七伏電壓升高到飛行所需的240伏電壓。

控制器發(fā)送波形電壓模仿真實(shí)昆蟲(chóng)翅膀的顫動(dòng)。

“它使用脈沖來(lái)形成波浪，”該大學(xué)機(jī)械工程博士生Johannes James說(shuō)。

“為了讓翅膀迅速向前翻轉(zhuǎn)，它會(huì)快速連續(xù)發(fā)送一系列脈沖，然后在接近波浪頂部時(shí)減慢脈沖的速度，然后反向進(jìn)行，以使翅膀在另一側(cè)順利地翻轉(zhuǎn)方向“，詹姆斯說(shuō)。

此外，工程師在電路中加入了一個(gè)微控制器來(lái)控制它的機(jī)翼。

“微控制器的功能就像一只真正的蒼蠅大腦告訴翅膀肌肉何時(shí)開(kāi)火，”該大學(xué)電氣工程系博士生Vikram Iyer說(shuō)。“在RoboFly上，它告訴翅膀的事情就像＇現(xiàn)在變硬＇或＇不要翻動(dòng)＇?！?/p>

目前，RoboFly只能起飛和降落。一旦其光伏電池不在激光的直接視線中，機(jī)器人就會(huì)耗盡電力并著陸。

但是該團(tuán)隊(duì)希望能夠很快引導(dǎo)激光，以便RoboFly能夠盤旋并飛來(lái)飛去。

工程師表示，未來(lái)的版本可能使用微型電池或從射頻信號(hào)中收集能量。

“我真的很想做一個(gè)發(fā)現(xiàn)甲烷泄漏的人，”Fuller說(shuō)。“如果這些機(jī)器人可以很容易地發(fā)現(xiàn)泄漏，他們將更有可能被修補(bǔ)，這將減少溫室氣體排放?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)將于5月23日在澳大利亞布里斯班舉辦的機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議上展示其研究成果。